| 研究課題/領域番号 |
21H01675
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
佐々木 泰祐 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, グループリーダー (30615993)
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| 研究分担者 |
塚田 祐貴 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00620733)
Bian Mingzhe 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (30848320)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | マグネシウム合金 / 力学特性 / 析出 / べークハード性 / 析出強化 / 強度 / 成形性 / ベークハード性 / 微細組織 / 微細組織解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、申請者が世界で初めて見出したマグネシウム合金の塗装焼き付け硬化(BH)性の起源を、電子顕微鏡や3次元アトムプローブによる高度な微細組織解析とシミュレーションを用いて解明する。その知見をもとに、アルミニウム合金やBH鋼のように、板材を成形加工後、低温・短時間の時効処理による大きな強化が可能で、優れた室温成形性を有する超軽量・BH型マグネシウム合金圧延材の開発に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
実用金属中最軽量のマグネシウム合金の構造材料としての用途拡大にむけて、弱点であった室温成形性と強度のバランスをアルミニウム合金並みに高めるための研究を行った。
加工熱処理により作製した板材に溶体化処理を行って優れた室温成形性を発現させ、その後さらに低温・短時間の熱処理を施すことで高強度を発現させることを目指した。その結果、微量のCaとZnを含む合金が加工後の時効処理により大幅に強化できること、加工熱処理工程を最適化すると、優れた室温成形性に加え強度の面内異方性を解消できることを見出した。得られた知見をもとに、マグネシウム合金中最高クラスの強度-成形性バランスを有する合金を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、高温での熱処理後に優れた室温成形性が得られ、その後低温・短時間の熱処理を行うと強度が大きく向上するといった、従来の商用合金にはないマグネシウム合金板材の開発に成功した。さらに、CaとZnが濃化したナノスケールのクラスタの高密度な分散が強化に有効であることを実験とシミュレーションの観点から導き出すことができた点は、基礎研究の見地からも価値の高い成果といえる。
上記の成果をもとに導き出した優れた室温成形性と高い強度を得るための指針の妥当性を実際の合金開発により実証できた点は、得られた成果が今後の合金開発にも活かせることを示すことから、社会的な意義も高い研究成果だといえる。
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